학술논문

Multi-feature machine learning analysis for an improved characterization of the cardiac mechanics
Document Type
Dissertation/Thesis
Source
TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
Subject
Machine learning
Medical image analysis
Pattern recognition
Multiple kernel learning
Dimensionality reduction
Echocardiography
Early diagnosis
Heart failure
Cardiac resynchronization therapy
Aprendizaje automático
Análisis de imágenes médicas
Reconocimiento de patrones
Aprendizaje de kernel múltiple
Ecocardiografía
Diagnóstico temprano
Insuficiencia cardíaca
Tratamiento de re-sincronización cardíaca
Language
English
Abstract
Esta tesis se centra en el desarrollo de herramientas de aprendizaje automático para mejorar la caracterización de la anatomía y la función cardíaca en el contexto de insuficiencia cardíaca, y, en particular, su extensión para considerar múltiples parámetros que ayuden a identificar los aspectos pato-fisiológicos subyacentes a la enfermedad. Esta caracterización avanzada y personalizada podría en última instancia permitir asignar pacientes a fenogrupos clínicamente relevantes, que demuestren una respuesta uniforme a un determinado tratamiento, o un mismo pronóstico. Específicamente, esta tesis lidia con las dificultades técnicas que implican los análisis multi-variable, prestando especial atención a combinar de forma apropiada diferentes descriptores que pueden ser de diferente naturaleza (por ejemplo, patrones, o variables continuas o categóricas), y reducir la complejidad de grandes cantidades de datos mediante una representación significativa. Con este fin, implementamos una técnica no supervisada de reducción de dimensionalidad (Multiple Kernel Learning), que destaca las principales características de datos complejos y de alta dimensión utilizando un número reducido de dimensiones. Para que nuestro análisis computacional sea útil para la comunidad clínica debería ser enteramente interpretable. Por eso, hemos hecho especial hincapié en permitir que el usuario sea consciente de cómo los datos entrantes al algoritmo de aprendizaje modelan el resultado obtenido mediante el uso de técnicas de regresión kernel multi-escala, entre otras.
Programa de doctorat en Tecnologies de la Informació i les Comunicacions